Прорыв в биологии: израильтяне нашли способ помочь белкам избежать ошибок

Это открытие может стать ключом к предотвращению и лечению множества заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и некоторые виды рака.

Исследование, опубликованное в журнале Cell, объединило усилия специалистов из Института Вейцмана, Техниона, Женевского университета и других научных центров.

Белки, которые являются основой для большинства клеточных функций, представляют собой длинные цепочки аминокислот, производимые рибосомами. Эти клеточные "фабрики" считывают инструкции из РНК и постепенно создают белки. После формирования белки сворачиваются в сложные трехмерные структуры, позволяющие им выполнять свои функции. Однако для выполнения некоторых задач белкам требуется образовывать комплексы – находить специфичных "партнеров".

Ошибки в этом процессе приводят к разрушительным последствиям, включая развитие нейродегенеративных заболеваний и опухолей. До последнего времени считалось, что белки образуют комплексы только после полного завершения их синтеза. Но новое исследование показало, что этот процесс может начинаться еще до того, как белок полностью сформирован.

Команда ученых проанализировала белки, которые начинают взаимодействовать с партнерами в процессе сборки. Сравнив их с белками, которые объединяются в комплексы уже после синтеза, они выявили ключевые различия.

"Белки, начинающие взаимодействие в процессе синтеза, склонны к нестабильности в изолированном состоянии. Они нуждаются в партнерах, чтобы избежать разрушения или принятия неправильной формы", – объяснил Саурав Маллик, научный сотрудник Института Вейцмана.

Для более глубокого анализа ученые использовали модель, основанную на экспериментальных данных и предсказаниях ИИ-системы AlphaFold. Они обнаружили, что у белков, формирующих комплексы на ранней стадии, точки связывания становятся активными уже на этапе их синтеза. Это позволяет белкам быстрее находить своих "партнеров" и избегать ошибок.

Данное открытие особенно важно, поскольку многие болезни возникают из-за неправильной сборки белков или дефектов в их комплексах. Ученые надеются, что эти данные позволят разработать новые методы лечения, предотвращающие ошибки в формировании белковых комплексов.

Ранее "Курсор" сообщал, что в Хайфе представили ИИ-стартап, предсказывающий исход судебных процессов.